Para evitar la sal en el suelo, las plantas pueden cambiar la dirección de sus raíces y crecer lejos de las áreas salinas.
por la Universidad de Copenhague
Investigadores de la Universidad de Copenhague ayudaron a descubrir qué hace esto posible. El descubrimiento cambia nuestra comprensión de cómo las plantas cambian su forma y dirección de crecimiento y puede ayudar a aliviar el problema global acelerado de la alta salinidad del suelo en las tierras de cultivo.
Mientras que un baño en el ultrasalado Mar Muerto puede ser un bálsamo para el alma y el cuerpo humano, la relación entre la mayoría de las plantas y la sal es todo lo contrario. Las plantas hacen todo lo que pueden desesperadamente para mantenerse alejadas de la salinidad, ya que las sales pueden dañarlas e incluso asfixiarlas.
Desafortunadamente, la sal en las tierras agrícolas es un problema global acelerado, en parte debido al cambio climático , que aumenta la salinidad del suelo cada vez que las inundaciones arrasan las zonas costeras. Por lo general, esto reduce los rendimientos de los cultivos.
«El mundo necesita cultivos que puedan soportar mejor la sal. Si queremos desarrollar plantas que sean más tolerantes a la sal, es importante comprender primero los mecanismos por los cuales reaccionan a la sal», explica el profesor Staffan Persson del Departamento de la Universidad de Copenhague. de Ciencias Vegetales y Ambientales. Él continúa:
«Para evitar la sal en el suelo, las plantas pueden hacer que sus raíces crezcan lejos de las áreas salinas. Es un mecanismo vital. Hasta ahora, no está claro cómo lo hacen».
Junto con un grupo de colegas investigadores extranjeros, Persson descubrió exactamente lo que sucede dentro de las plantas a nivel celular y molecular a medida que sus raíces crecen lejos de la sal. Los resultados han sido publicados en la revista científica Developmental Cell .
La hormona del estrés entra en juego
El grupo de investigación ha descubierto que cuando una planta detecta concentraciones locales de sal, la hormona del estrés ABA ( ácido abscísico ) se activa en la planta. Esta hormona luego pone en marcha un mecanismo de respuesta.
«La planta tiene una hormona del estrés provocada por la sal. Esta hormona provoca una reorganización de los pequeños tubos a base de proteínas en la célula, llamados citoesqueleto. La reorganización luego hace que las fibras de celulosa que rodean las células de la raíz hagan una reorganización similar, lo que obliga a la raíz se tuerza de tal manera que crezca alejándose de la sal», explica el profesor Persson.
Cambiando la comprensión de cómo las plantas cambian de forma.
El papel protagónico de la hormona del estrés es lo que hace que el descubrimiento sea una sorpresa para los investigadores. Hasta ahora, se creía que la hormona auxina controlaba la capacidad de una planta para cambiar de dirección en respuesta a diversas influencias ambientales (conocidas como tropismos).
«Que la hormona del estrés ABA sea crucial para que las plantas puedan reorganizar sus paredes celulares y cambiar la forma y la dirección del crecimiento es algo completamente nuevo. Esto podría abrir nuevos caminos en la investigación de las plantas, donde habrá un mayor enfoque en el papel importante que tiene la La hormona parece jugar en la capacidad de las plantas para hacer frente a diversas condiciones cambiando el movimiento», dice Staffan Persson.
Al mutar un solo aminoácido en una proteína que impulsa la torsión de la raíz, los investigadores pudieron revertir la torsión para que la planta no pudiera crecer lejos de la sal.
Persson cree que pasará algún tiempo antes de que los nuevos conocimientos se apliquen en la agricultura, sobre todo porque los OMG siguen prohibidos en la UE. Sin embargo, los resultados pueden abrir el camino para el desarrollo de variedades de cultivos más tolerantes a la sal.
«Las plantas producen más hormona del estrés cuando perciben la sal. No es difícil imaginar que si puede acelerar la respuesta de una planta al estrés cambiando otros aspectos del citoesqueleto, probablemente pueda hacer que su raíz se retuerza más rápido. De esta manera , podemos fortalecer las plantas al reducir su exposición a la sal «, dice el profesor Persson.
Más información: Bo Yu et al, La torsión de la raíz impulsa el halotropismo a través de la reorientación de los microtúbulos inducida por el estrés, Developmental Cell (2022). DOI: 10.1016/j.devcel.2022.09.012
